Glucosepane人工合成可加快健康研究步伐
能合成相當(dāng)數(shù)量的glucosepane的一個(gè)新途徑能提供給科研人員一種尋覓已久的研究與葡萄糖的反應(yīng)，如何會(huì)給人體的重要蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)負(fù)面變化的方法。
glucosepane在疾病相關(guān)蛋白上的積累提示，它可能在多種健康并發(fā)癥（包括糖尿病）中扮演著某種角色。但glucosepane難以從體內(nèi)分離出來(lái)，從而阻礙了研究工作。
不過(guò)，以人工合成方式產(chǎn)生的glucosepane為更好地研究這種化合物在人類疾病中的作用，提供了一種吸引人的解決方案。
Glucosepane有8種不同的立體異構(gòu)體（變體）。
為了尋找合成它們的方法，Cristian Draghici和同事基于先前的研究，從glucosepane的疑似核心結(jié)構(gòu)著手，并用理論計(jì)算來(lái)確定不同立體異構(gòu)體似乎可能存在的排列。
作者們從那里開(kāi)始，概述了生成glucosepane兩種異構(gòu)體核心結(jié)構(gòu)所需的總共8個(gè)步驟，其所致的總體產(chǎn)率為12%。他們還提出了通過(guò)調(diào)整起始物的結(jié)構(gòu)來(lái)合成其余6種異構(gòu)體的通路。
如今，隨著科研人員合成不同形式的glucosepane成為可能，對(duì)這一元兇物質(zhì)進(jìn)行更仔細(xì)的分析或能發(fā)現(xiàn)它究竟是如何促發(fā)了諸如糖尿病等健康并發(fā)癥，并可能發(fā)現(xiàn)消除其有害影響的方法。
來(lái)自冥王星的首批科研結(jié)果
據(jù)一項(xiàng)新的研究透露，冥王星的表面具有平原、槽谷和尖峰等特點(diǎn)。它們似乎是由一個(gè)為期很久的活動(dòng)過(guò)程雕鏤出來(lái)的，這個(gè)過(guò)程可能一直延續(xù)至今。
這項(xiàng)研究代表了在今年早些時(shí)候飛掠冥王星—冥衛(wèi)一（卡戎）體系的首批發(fā)布的結(jié)果。宇航局新視野飛行器繼續(xù)在下載從冥王星和它的衛(wèi)星卡戎所收集的信息。該飛行器是在2015年7月14日歷史性地飛掠冥王星和卡戎時(shí)收集到這些信息的。
當(dāng)這些數(shù)據(jù)到達(dá)地球后，科學(xué)家們對(duì)其進(jìn)行了處理和研究。Alan Stern和同事在此對(duì)這項(xiàng)工作的某些首批結(jié)果進(jìn)行了綜述。
Stern和其同事表示，有關(guān)冥王星上隕石坑變化的數(shù)據(jù)提示，該矮行星的表面經(jīng)常性地受到諸如侵蝕和殼層再循環(huán)等過(guò)程的影響而改變。盡管提供這些表面再造活動(dòng)能量的源頭還不清楚，但這些結(jié)果確實(shí)指出了在過(guò)去數(shù)億年內(nèi)的活動(dòng)性地貌變化過(guò)程，該過(guò)程可能一直持續(xù)至今。
來(lái)自新視野的數(shù)據(jù)還揭示，冥王星的表面也有著大片的不同亮度區(qū)域，并擁有由像陸地冰川等結(jié)構(gòu)雕刻出的地域的所在地。卡戎的表面也有類似的復(fù)雜性，上面有著連綿起伏的平原和護(hù)城河樣的洼地。
新視野的儀器顯示，其大氣壓比預(yù)計(jì)的冥王星大氣壓要低，盡管不清楚這是否反映了最近該大氣質(zhì)量的下降。
數(shù)據(jù)顯示，卡戎沒(méi)有可檢測(cè)得到的大氣層。冥王星的小衛(wèi)星——冥衛(wèi)二（Nix）和冥衛(wèi)三（Hydra）——都具有反光表面，表明它們有相對(duì)干凈的水冰。
總之，這些從飛掠冥王星所得到的初步結(jié)果為科學(xué)家們更好地理解行星的演化過(guò)程鋪設(shè)了道路。
人造“皮膚”可讓假肢有感覺(jué)
應(yīng)用柔性有機(jī)電路和專用的壓力傳感器，研究人員創(chuàng)制出了一種人工“皮膚”，它能感知靜態(tài)物體的力。此外，他們還能用光遺傳學(xué)方法，將這些感覺(jué)信號(hào)傳送至體外的小鼠腦細(xì)胞。
對(duì)全世界許多用假肢生活的人來(lái)說(shuō)，這樣的一種系統(tǒng)會(huì)在有一天讓他們的假肢具有感覺(jué)。
為了創(chuàng)建這種人造皮膚，Benjamin Tee等人研發(fā)了一種專門的電路。它能通過(guò)電壓機(jī)制中的某個(gè)取決于施加多少機(jī)械力而能改變電阻的成分，將靜壓轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。
一個(gè)特別的挑戰(zhàn)在于，創(chuàng)建能“感覺(jué)”與人類能感覺(jué)到的具有相同范圍壓力的傳感器。因此，在這些傳感器上，該小組應(yīng)用了塑造成錐形微結(jié)構(gòu)的碳納米管，它們能以一種使靈敏度最大化的方式讓附近物體電場(chǎng)的信號(hào)通往接收電極變得特別有效。
傳輸來(lái)自人造皮膚系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)來(lái)刺激小鼠的皮層神經(jīng)元被證明是又一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)槌Ｒ?guī)的光遺傳學(xué)蛋白不會(huì)給出時(shí)間足夠長(zhǎng)的神經(jīng)膜電位脈沖尖峰，來(lái)感受這些數(shù)字信號(hào)。
Tee等人因此設(shè)計(jì)了新的光遺傳學(xué)蛋白，它們能容納更長(zhǎng)的刺激間期。將這些新設(shè)計(jì)的光遺傳蛋白用于體外的小鼠軀體感覺(jué)皮層的產(chǎn)生快速尖峰的中間神經(jīng)元足以延長(zhǎng)刺激間期，讓這些神經(jīng)元能根據(jù)數(shù)字刺激脈沖來(lái)放電。
這些結(jié)果表明，該系統(tǒng)或能與其它產(chǎn)生快速尖峰的神經(jīng)元（包括外周神經(jīng)）兼容。
（本欄目文章由美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)獨(dú)家提供）